一台改造门式起重机的监督检验

袁桂芳

（江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院 南通 226011）

一台改造门式起重机的监督检验

袁桂芳

（江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院 南通 226011）

本文通过一台门式起重机改造监督检验的实例，阐述了起重机改造监督检验过程中应十分注意的关注点、重点和难点，以及制定个性化的合理的检验方案的思路。

门式起重机 改造 监督检验

起重机的施工监督检验（简称监检）分为三类：安装（含移装）、改造和重大修理。起重机械的改造，是指改变原起重机械主要受力结构件、主要材料、主要配置、控制系统，致使原性能参数与技术指标发生改变的活动。改造监检在这三者中难度最大，因为安装监检只涉及安装过程，大修监检只涉及拆卸或者更换原有主要零部件、调整控制系统、更换安全附件和安全保护装置，二者均不触及性能参数与技术指标的改变；而改造监检，不但涉及改变原起重机械主要受力结构件、主要材料、主要配置、控制系统，而且触及原性能参数与技术指标的改变。同一个性能参数与技术指标的改变，可以有不同的改造方案；多个性能参数与技术指标的改变，可以采用的改造方案就更多。改造方案的多样性和不确定性，大大增加了其监检的难度，要求实施改造监检的人员必须具体问题具体分析、有较强的业务能力和较全面的专业知识。所以，要做好起重机的改造监检工作，其难度是显而易见的。

下面通过一台改造门式起重机监检的案例，介绍改造起重机监检过程中的关注点、重点和难点，以及制定个性化的合理的检验方案的思路。

1 拟改造的门式起重机概况

1.1 主要参数和信息

改造前门式起重机的主要参数和信息见表1。

表1 改造前门式起重机主要参数和信息

1.2 改造目的

这台门式起重机在南通某船厂分段堆场服役，因生产能力的提升，现有的起升高度不能满足使用要求，需要将主、副钩的起升高度均增加3m，改造后主、副钩的起升高度均变为17m，额定起重量、跨度、各机构的速度均不变。

2 改造监检情况

2.1 改造方案审查

接到改造监检任务后，必须重视审查改造方案。因为改造方案的好坏，直接影响起重机的使用性能和安全性能、改造质量的优劣和改造监检的成败。这台门式起重机的改造单位首次提交的改造方案只涉及门腿的加高，没有说明其他部分的变动情况。

门腿加高方案（如图1、图2所示）是：将原先的14m起升高度增加到17m，在支腿下方增加3m高的立柱，在支腿平面上两柱子间用横梁连接，以便柱子间刚性连接；立柱上口和原先支腿下端用法兰焊接，并使用大三角筋将其焊接，立柱下口和下横梁依然用法兰连接。

图1 改造前门腿结构示意图

图2 改造后门腿结构示意图

改造方案的计算书包括如下内容：主梁的强度和垂直刚度，支腿强度，整机抗倾覆稳定性验算，轮压计算，防风装置计算。

改造方案审查时应该分析一下提交的改造方案是否合适和比较全面：

1）在性能参数与技术指标方面，只涉及起升高度的增加。起升高度的增加，不仅涉及门腿高度的增加，也会涉及起升机构的变化，故仅考虑门腿的加高是不全面的。

2）主、副钩起升高度增加时，原有钢丝绳长度够不够？若不够，按照GB 6067.1—2010《起重机械安全规程 第1部分：总则》规定“起升机构和非平衡变幅机构不应使用接长的钢丝绳”，只能换用新钢丝绳。因起重机额定起重量未变，故钢丝绳规格型号不用改变。若钢丝绳长度要增加，原有卷筒是否还适用？如适用，与之相关的减速机、联轴器等就不用改变；否则就需要接长或更换卷筒，与之相关的减速机、联轴器等就需作相应的调整或更换。这些方面在改造方案中也必须明确。

3）起升机构调整时，小车架及小车运行机构是否需进行相应的变动也是改造方案中需考虑的。

4）门腿加高，改变了起重机的自重和重心位置，除了考虑支腿强度，进行整机抗倾覆稳定性验算、轮压计算、防风装置计算外，大车运行机构的牵引力、制动器能力以及缓冲器等与大车运行机构相关的配置和参数是否能满足相关要求，也应该在改造方案予以说明。

5）改造方案中门腿加高前后的结构型式也有较大变化，见图1、图2。图2门腿的结构型式是非典型的型式，既和原有型式不同，又和改造单位获取制造许可时所采用的门式起重机的型式试验图样不同，因此有必要重新考虑门腿的结构型式。

2.2 监检方案调整

根据TSG Q7016—2008《起重机械安装改造重大维修监督检验规则》，监检时就改造方案中存在的问题及时向施工单位出具了《特种设备监督检验工作联络单》。施工单位很快完善了改造方案，增加了存疑问题的验算和说明，主要补充内容如下：

2.2.1 钢丝绳长度

钢丝绳倍率，主钩是4、副钩是3。原先的14m起升高度增加到17m时，钢丝绳长度，主钩应增加（17-14）×4=12m，副钩应增加（17-14）×3=9m。原用钢丝绳长度不够，更换使用规格型号相同的新钢丝绳。

2.2.2 卷筒、减速机、联轴器等

因为钢丝绳长度增加，卷筒上缠绕钢丝绳的绳槽数也应该增多，主钩卷筒直径650mm，副钩卷筒直径400mm，主钩卷筒绳槽数应增加12÷（0.65л）≈6圈，副钩卷筒绳槽数应增加9÷（0.4л）≈8圈。

由于卷筒在起重机改造前是按照起升高度为18m时选取的，所以有部分绳槽剩余，改造后起升高度仅增加3m，剩余的绳槽数已经够用，所以不必更换卷筒，与卷筒关联的减速机、联轴器等也不必变动。

2.2.3 小车架及小车运行机构

起升机构调整时，因为卷筒、减速机、联轴器等不用更换，小车架上布置的电动机、制动器等零部件也无需改变大小和空间位置，所以小车架及小车运行机构也不受影响、保持不动。

2.2.4 整机抗倾覆稳定性、轮压、防风装置等

经过验算，起重机改造后在大车行走方向、暴风侵袭的工况下，总力矩为12.7tm＞0，整机抗倾覆稳定性满足要求；原有的大车车轮踏面直径600mm、大车轨道为P43，小车位于跨端时大车最大轮压为183kN，小于最大许用轮压；在大车行走方向、暴风侵袭的工况下，夹轨钳承受的挤压应力8.3MPa，需要的钳口夹紧力为294 kN，小于原用夹轨钳可提供的最大夹紧力；大车运行机构原先选用的电动机的牵引力、制动器的制动能力以及缓冲器等与大车运行机构相关的配置和参数也均能完全满足相关要求，不用改变。

2.2.5 门腿加高型式

出于改造成本的考虑，门腿加高后的结构型式没有改变，仍采用图2所示的结构。

因为门腿加高后的结构型式不常用，并且是主要受力结构件，尽管改造方案中的计算、校核都符合要求，为保证安全，实施监检时在通用改造监检方案的基础上，对监检内容和项目作了调整，经过监检机构负责人的批准，增加了门腿强度测试的内容。

门腿强度测试测点布置如图3所示，主要位于门腿截面变化和计算强度较大处，每处贴两片；按照额定载荷（Gn）、静载（1.25Gn）及动载（1.1Gn）试验的要求分别进行试验和强度测试。测试结果均符合要求。

2.3 改造监检的关注点

改造监检的流程、项目、内容与要求、方法总体上要满足TSG Q7016—2008的要求，在此前提下，对于这台改造门式起重机，监检时的关注点放在以下3个方面：

1）查证主、副钩的起升高度实测值是否达到了17m，查证起升机构速度、大车运行速度、小车相应速度有没有发生改变，目的是验证起重机的性能参数与技术指标的实际值与改造方案是否一致。

2）查证门腿的结构型式、接长方式、所用材料、强度等是否与改造方案一致，目的是验证改造后的主要受力结构件能否满足使用与安全方面的要求。

3）检查各个机构的配置及安全装置有否改变，改变的部分实物是否与改造方案一致，更换的零部件有没有合格证，更换的安全部件除有合格证外、是否有型式试验合格证。这样做是从主要配置方面对起重机的改造质量进行把关。

在以上三个关注点中，重点是改造后各主要性能参数与技术指标的验证，难点是金属结构强度的检验。

3 小结

实施监检时，首先要了解改造前起重机的主要性能参数、技术指标和相关信息，了解改造目的，明确哪些性能参数与技术指标发生了改变；其次要注重审查改造方案的充分性和完整性，督促施工单位完善改造方案；第三要仔细研究改造方案，理清改造会牵涉到哪些主要受力结构件、主要材料、主要配置、控制系统的相应变化，所有会发生变化之处就是要抓住的关注点，通过对关注点的分析比较，明确重点和难点；第四要根据关注点，具体情况具体分析，要针对重点和难点，对通用监检方案做出相应调整，必要时经过监检机构负责人的批准，增加一定的监检项目和内容，使监检方案更有针对性、更加合理和完善。只有依托这种体现了个性化特点的、较为完善的改造监检方案，才能全面把握改造监检的整个过程、切实做好监检工作，确保起重机改造后的安全质量。

［1］ TSG Q7016—2008 起重机械安装改造重大维修监督检验规则［S］.

［2］ GB 6067.1—2010 起重机械安全规程 第1部分：总则［S］.

［3］ 马溢坚，黄薇.起重机械安装改造维修的监督检验［J］.中国特种设备安全，2010，4：31-33.

A Modifi ed Gantry Crane Inspection

Yuan Guifang
（Jiangsu Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute， Branch of Nantong Nantong 226011）

Through a gantry crane transformation of supervision and inspection case， this article elaborated that crane inspection process should pay great attention to the concerns， priorities and diffi culties， as well as ideas to develop individualized reasonable testing program.

Gantry crane Reform Inspection

X941

B

1673－257X（2015）05-71-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.05.016

袁桂芳（1965～），女，高级工程师，从事起重机械的检验及安全评估工作。

2014-07-23）